L’avenir du modéle social européen Roshan Di Puppo, Directrice de la Plate-forme sociale
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Laboratoire deConstruction et Conservation
Acoustique et développement durableSSA, Journées de printemps 20 Mai 2005, Neuchâtel
Méthodes d’évaluation de la durabilitédes bâtiments
E. Costanzo
EPFL, Laboratoire de Construction et Conservation, Lausanne (CH)
Laboratoire deConstruction et Conservation
Construction durable
Développement durable dans la constructionÉchelle:
Contexte urbain, quartierBâtimentsComposants et Produits
«Sustainability»: Impacts potentiel sur l’environnement «Durability»: Durée de vie et qualité fonctionnelle
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Construction Durable: création et gestion responsable d’un environnement
bâti sain, basé sur l’utilisation rationnelle des ressources et la protection de l’environnement.
Prise en compte de:l’environnement, la qualité de vie, l’équité sociale et la culture, les
contraintes économiques.
Source: Agenda 21 on Sustainable Construction, CIB Report Publication 237, NL 1999
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CritèresCritères de Construction durable: Norme SIA 112 – 2005
HQE HAUTE QUALITE ENVIRONNEMENTALE (F)
ECO-CONSTRUCTION1. Relation harmonieuse des bâtiments avec
leur environnement immédiat2. Choix intégré des procédés et produits
de construction3. Chantier à faibles nuisances
ECO-GESTION4. Gestion de l’énergie5. Gestion de l’eau6. Gestion des déchets d’activité7. Gestion de l’entretien et de la maintenance
CONFORT8. Confort hygrothermique9. Confort acoustique10. Confort visuel11. Confort olfactif
SANTE12. Qualité sanitaire des espaces13. Qualité sanitaire de l’air14. Qualité sanitaire de l’eauSS
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Source: SIA, Norme 112/1, Construction Durable, CH 2005
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IndicateursCRISP - Construction and City Related Sustainability Indicators http://crisp.cstb.fr/default.htm
Projet achavé, Réseau Thématique Européen – 5ème PQ - "City of Tomorrow and Cultural Heritage »
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Les indicateurs sont des «variables synthétiques»référés à des buts:
• définir les critères et l’état du dévelop. durable• mesurer les performances• benchmarking, définition des valeurs seuil • outils de communication
à l’usage des: • Décideurs institutionnels:• Professionnels, producteurs et autres acteurs
CRISP base de données accessible par le web:39 systèmes d’indicateurs
BREEAM (UK), Building Diagnostic (HU), Ecodec (NO),EcoProP & Eco-Quantum (FI), Envest & Green Guide to
Specification (UK), Normes Afnor XP P01-010 (FR), GBC, LEED (USA), PromisE (FI) …
500 indicateursEx: Noise from building affecting adjacent properties(GBC), Noise level (Nordic set of environmental indicators for the property sector), ………
•Description et But•Structure: confort thermique, VOC, acidification..•Type: Performance, Pression, État, Impact,
Réponse, EfficienceNiveau d’impact : Global, National, Régional, LocalÉchelle: Quartier, bâtiment, Produits, ProcédéUsagers: Planificateurs, designers, producteur
Structure thematique CRISP, Lettre d’information n°1 – Juillet 2001
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Normes ISO Construction Durable
« Durability »: Comité TC 59/SC 14ISO 15686-1:2000Buildings and constructed assets -- Service life planning –parts 1-2-3part 6: Procedures for considering environmental impacts
SuisseSIA 112: Construction durable (2005)SIA 493: Déclaration des caractéristi-ques écologiques des matériaux ...SIA D093, Canevas pour la SIA 493
ISO/TS 21931 en cours Développement durable dans la construction -Cadre méthodologique pour l'évaluation de la performance environnementale des ouvrages - Partie 1: Bâtiments.
ISO/XXX prévue
Développement durable dans la construction - Cadre méthodologique pour l'évaluation de la performance social
ISO/XXX prévue
Développement durable dans la construction - Cadre méthodologique pour l'évaluation de la performance économique
ISO Sustainable Building Comité TC 59/SC 17 AFNOR (F):prNF P 01-020-1 en projet : "Qualité environnementale des produits de construction et des bâtiments - Partie 1 - cadre pour la description et la caractérisation des performances environnementales et sanitaires des bâtiments
«Sustainability»:
ISO/CD 15392
Développement durable dans la construction -Principes généraux.
ISO/CD 21932
Développement durable dans la construction -Terminologie
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ISO/CD 21929 en cours
Développement durable dans la construction -Indicateurs de développement durable - Partie 1: Cadre pour le développement d'indicateurs pour le bâtiment.
ISO/DIS 21930 en cours
Développement durable dans la construction - Déclaration environnementale des produits de construction
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Produits de l’étiquettage CE …
Approche traditionnelle: Directive Produits de construction 89/106/CEE
Six exigences essentielles (annexe I): 1) résistance mécanique et stabilité, 2) sécurité en cas d'incendie3) sécurité d'utilisation, 4) Protection contre le bruit,5) Hygiène, santé et environnement
… Ne pas constituer une menace pour l'hygiène ou la santé des occupants ou des voisins:- dégagement de gaz toxiques,
- présence dans l'air de particules ou de gaz dangereux,- émission de radiations dangereuses,- pollution ou de la contamination de l'eau ou du sol,- défauts d'évacuation des eaux, des fumées ou des déchets solides ou liquides,
- présence d'humidité dans des parties de l'ouvrage ou sur les surfaces intérieures de l'ouvrage.6) Économie d'énergie et isolation thermique…. être conçus et construits de manière que la consommation d'énergie requise pour l'utilisation de l'ouvrage reste
modérée ….sans attenter au confort thermique des occupants.Fonction d'une durée de vie de l'ouvrage prévisible lorsque l’ouvrage est convenablement conçu et construit
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Produits …. à la déclaration env.
ISO/DIS 21930 (en cours) Développement durable dans la construction - Déclaration environnementale des produits de constructionBasée sur l’Analyse de Cycle de Vie (ACV)
Référence:
ISO série 14020 Déclarations environnementales
ISO série 14040 Analyse de Cycle de Vie (ACV, an. LCA)
ISO 15686 Service life planning
Analyse de Cycle de Vie (LCA) pour les produits de construction
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Les donnés et les LCIImpacts de certains matériaux d’isolation
SSA
En Suisse Ecoinventrecueille les données d’inventaire et des resultats d’impact.
Les indicateurs d’impact varient selon les buts et les mèthodes d’évaluation.
Ex.
• Cumulated Energy Demand (CED) and Non-Renewable Energy Resources (NRE) fraction,
• Global Warming Potential (GWP) kg CO2 eq
• Acidification Power(AP). kg SO2 eq, J
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ACV «LCA- Life Cycle Assessment »
MJEnergie non renouvelable
kgDéchets (dangereux)
gOxide de soufre (SOxas SO2)
Monoxid de carboneCO)
Fine de vie
Utilisation
Production
Cycle de Vie
UFlux (exemple)
L’Analyse de Cycle de Vie Objectif et champ d’étude (ISO 14040)
•Détermination des objectifs de l’étude
•Choix de l'unité fonctionnelle
•Délimitation des frontières du système
•Représentativité des données et rrègles de négligeabilité
Calcul et analyse de l’inventaire (ISO 14041)
•Le système : construction de l’arbre du cycle de vie
•La collecte et utilisation des données
•Calcul de l’inventaire
•Identification de la contribution des flux aux étapes du CV
Évaluation d’impact (ISO 14042)
•Choix des méthodes d’impact retenues pour l’étude
•Détermination des flux pris en compte pour le calcul des impacts
•Détermination de leur contribution aux impacts
•Calcul des impacts et identification des principaux flux
Interprétation des résultats (ISO 14043)
•Identification des points forts et points faibles des cas étudiés
•Réponses aux objectifs fixés et validation de la réponseSSA
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Les étapes de l’Analyse de Cycle de Vie
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Méthodes d’analyse d’impact
Source: Sima Pro- Database Manual – Methods Library, 2001
Exemple: Eco-indicator’99: ACV (LCA) basée sur un modéle de dommage
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ACV Outils pour la construction
http://buildlca.rmit.edu.au/menu8.html
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Résultats de l’analyse
Panneau en bois
Impacts avec des différents méthodes
Source: Ecoinvent Special LCA forum, Déc. 2003 EPFL Lausanne
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Une salle de bâtiment:
Structure en bois et en acier
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Produits: Eco-ProfilesSuisse Eco-Devis (http://www.eco-bau.ch/francais/), Descriptions des prestations écologiques intéressantes
Priorité environnementalles OCDE: énergie, pollution à l’intérieur, déchets
Critères: chiffres de nuisance (OFEFP)
Critères-indicateurs: énergie grisequantité et genre de solvantspotentiel de valorisation des déchets Impacts par incinération et décharge
Produit (CAN)
Parquet collé, Parquet en bois massif, Plancher en lames
(Parquet contreplaqué et Parquet en stratifié)
Panneaux de liège, Panneaux de laine minérale, Panneaux comp. de laine de bois avec laine de roche(Panneaux EPS, Verre cellulaire)
Bois massif, Bois panneauté à 3 couches.
(Panneaux de particules et contreplaqué)
Liants synthétique et préparation des supports de crépi à base minérale
Couches d’apprêt avec < 10 g solvant/ m2
Plâtrerie: Cloisons et revêtements posés à sec
Couches d'apprêt, couches d'accrochage,enduits de lissage: 0 % de solvant.Cire projetée à chaud, à froid sans solvant, Huile à la résine naturelle, Pas de vitrification
Revêtements de sol en bois, en liège et en stratifié
Non couvrants: cire, huile de résine naturelleexempte ou pauvre en solvant. CF< 3Couvrant: vernis à l’eau CF< 25
Revêtements de paroi, en bois et dérivés du bois
Produits environnem. intéressants Traitements de surface, accrochage
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Eco-profilesACV (LCA) des produits – BRE, UK
http://cig.bre.co.uk/envprofiles/document.jsp
Eco-points: indicateur qui mesure et synthetise les différents impacts par une normalisation au citoyen moyen britannique (100 eco-ponts)
Composants:Durée de vie et qualité à l’intérieur, fin de vie (1 m2 , 60 ans)(Craddle to gravedu «berceau à la tombe»
BRE Green Guide toSpecification, 2002
Produits: Analyse de la phase de production (craddle to gate)du «berceau à la porte»
Contribution aux impacts des composants
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Eco-profilesACV des produits – BRE, UK
http://cig.bre.co.uk/envprofiles/document.jsp
Eco-Point
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EPS (15 kg/M3) Rock-w ool (33kg/m3)
Rock-w ool (45kg/m3)
Warmcell (25kg/m3)
Eco-Point
CLIMATE CHANGE
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Polystyrène expansé -eps (15 KG/M3)
Rock-wool -Laineminérale (33 kg/m3)
Rock-wool -Laineminérale (45 kg/m3)
Warmcell* - Floconsde cellulose projectée
(25 kg/m3)
CLIMATE CHANGE
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3.50E-02
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Polystyrène expansé- eps (15 KG/M3)
Rock-wool -Laineminérale (33 kg/m3)
Rock-wool -Laineminérale (45 kg/m3)
Warmcell* - Floconsde cellulose
projectée (25 kg/m3)
ACIDIFICATION OZON DEPLETION HUMAN TOXICITY PHOTOCHEMICAL OZON CREATION POTENTIAL
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4.00E-03
5.00E-03
6.00E-03
Polystyrène expansé- eps (15 KG/M3)
Rock-wool -Laineminérale (33 kg/m3)
Rock-wool -Laineminérale (45 kg/m3)
Warmcell* - Floconsde cellulose projectée
(25 kg/m3)
FOSSIL FUEL DEPLETION MINERAL EXTRACTION WASTE DISPOSAL
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ComposantsDurée de vie et durabilité
Lors d’une analyse des COMPOSANTS, il faut considerer dans la phase d’usage:
La séquence des couches fonctionnelles, leur mis en œuvre et compatibilitéL’exploitation et la sollicitation différentiée par des différents agentsL’entretien et l’adaptation aux nouvelles exigences Les intervaux de remplacement pendant la vie du bâtiment.
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Durée de vie:Tapis- moquettes: 5-11 ans Parquets: 30-50 ans Plâtre: 10-25 ans Peintures à l’intérieur: 5-10 ans
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Recyclabilité:SéparationTri pendant la démolition
Rêvêtment de sol: Nylon-laine moquette (Bâtiment commercial)
Remplacement 12 fois: Impact jusqu’à 40% de l’impact du bâtimentMoquette avec fibres naturelles: réduction de l’impact de 2/3
Partitions intérnes legères: Système d’assemblage plus que le type d’isolation (recyclabilité)
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Building components
ACV (LCA) d’un parois extérieur - Eco-indicator 99
Cathégories d’impact
Santé humainecarcinogens diseases, respiratory diseases from organics and inorganic substances (i.e. PM10PM25, SO3, O3, CO, NOX), climatechange (from greenhouse gases), radiation, reduction of ozone layer.
Qualité eco-systemiqueeco-toxic substances, acidificationand eutrophication (from sulphates, nitrates, phosphates), land use.
Consummation des resourcesmineral and fossil fuels consumption,water consumption
EnergieDurée de vie
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Eco-indicator: Paroi A: 19.8 PtParoi B: 9,58 Pt
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Results - 1
ACV (LCA) d’un parois extérieur - Eco-indicator 99
Évaluation selon des scénarios de réparation et
remplacement
Un entretien normale peut augmenter les impacts
de 39%
(31% est dû au remplacement du manteau
d’isolation externe)
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Isolations différentes
L’adoption d’une isolation en fibres de
bois minéralisées et le système d’assemblage à
sec permettent de réduire l’impact de 17 %
Il faut aussi considérer la possibilité de trier les
élements pendant l’étape de la démolition
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Results - 3
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EPS Recycled EPS (15 kg/m3) Rock-w ool (45 kg/m3) Wood f ibers mineralised w ith cement(360-520 kg/m3)
CARCINOGENS RESPIRATORY ORGAN. RESPIRATORY INORGAN.CLIMATE CHANGE RADIATION OZON DEPLETIONECOTOXICITY ACIDIFICATION EUTROPHICATION LAND USEMINERAL EXTRACTION FOSSIL FUEL DEPLETION
Impacts des panneaux d’isolation:
EPSEPS recycléLaine minéraleFibres de bois minéralisées
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Qualité de l’air à l’intérieur Aperçu ….
Fibres et particulesÉmission lors de la manipulation liée à la mise en place des produits, lors de leur enlèvement et lors du vieillissement, si une mise en contact avec l'air intérieur est possible
Solvants/COV (composés organiques volatiles)
Émissions primaires importantes immédiatement après la fabrication ; elles diminuent du 60 à 70 % au cours des six premiers mois
Formaldéhyde
Isolants: les laines minérales contiennent plus de 90 % de fibres, 3 à 5 % en moyenne de liants organiques (résines),Les matériaux d'isolation d'origine végétale ou animale (chanvre, lin, coton, cellulose, laine de mouton) n'ont pas été encore soumis à une évaluation toxicologique rigoureuse
Colles, moquettes, isolants, papiers peints, bois agglomérés, tissus neufs, meubles en matières synthétiques
L'absorption de VOC par les moquettes, les faux plafonds en plâtre cartonné et les revêtements textiles ralentit l'élimination des COV de l'air intérieur
Produits présents dans les dérivés du bois (panneaux agglomérés, de fibres, contreplaqués, lamellés-collés) assemblés avec des résines et des colles à base de formaldéhydeDes peintures, des vernis pour parquets, des moquettes, des textiles Cloisons, plafonds, planchers, panneaux acoustiques, meubles domestiques
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CONCLUSIONS
• Multiplicité des prestations des éléments du bâtiments
• Varieté d’informations et des critères de choix
• Manque des données
• Activité d’appréciation et évaluation au début (OFSP, Cantons, Universités, …)
Problèmes persistants:
Études et normatives en cours
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